Wenn heute beispielsweise ein Motorblock gefertigt werden soll, wird er in der Regel in verketteten Prozessen von mehreren Maschinen bearbeitet. Alle Arbeitsschritte sind in einer Art Fahrplan genau festgelegt. Das Problem: Fallen Maschinen aus oder müssen Bauteile aufgrund von Kundenwünschen priorisiert werden, fehlt es an Flexibilität. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT stellen deshalb auf der HANNOVER MESSE 2017 ein Produktionssystem vor, bei dem jedes Werkstück die Information trägt, welche Produktionsschritte es durchlaufen muss, sodass es sich wie ein Individuum orientieren kann.

Das Bauteil, das einen QR-Code trägt, ist somit in der Lage, für jeden einzelnen Bearbeitungsschritt aus den Maschinen mit den passenden Fähigkeiten diejenige auszuwählen, die schnellstmöglich verfügbar ist. Bei jedem Produktionsschritt wird erfasst, welche Aufgabe in welchem Umfang bereits durchgeführt wurde, die Software zeichnet also die Produktionshistorie zu jedem Bauteil auf, sodass ein digitaler Zwilling entsteht. "Serviceorientierte Architektur für die adaptive und vernetzte Produktion" wird dieses System von seinen Entwicklern genannt.

Dank des Digital Twin ist zu jedem Zeitpunkt bekannt, womit das Bauteil und was bearbeitet wurde und welcher Schritt als nächster folgt. Unternehmen, in deren Maschinenpark Chargen unterschiedlicher Bauteile gefertigt werden, können von dieser Innovation stark profitieren. Denn im Gegensatz zur konventionellen Fertigung mit Systemen, die beim Wechsel auf das neue Produkt angehalten, umprogrammiert und umgerüstet werden müssen, teilt bei dem serviceorientierten Ansatz der Fraunhofer Forscher das Produkt den Geräten selbst mit, was zu tun ist. "Durch die Vernetzung von Bauteilen und Maschinen können Unternehmen in Zukunft hintereinander Unikate fertigen, also sogar Chargen mit Losgröße 1", erklärt Michael Kulik, Projektleiter am IPT. Voraussetzung dafür ist, dass alle Prozessdaten des jeweiligen Bauteils in Form des Digital Twin in einem intelligenten Fertigungsnetzwerk, dem "Smart Manufacturing Network", bereitgestellt werden.